ब्लैक लिकर, कागज बनाने वाली लकड़ी की मिलों में सेल्युलोज उत्पादन के दौरान उत्पन्न होने वाला अपशिष्ट पदार्थ है । वर्तमान में, इसका उपयोग खाना पकाने के रसायनों को पुनः प्राप्त करने और लुगदी बनाने और कागज बनाने की प्रक्रियाओं में आवश्यक उच्च दबाव वाली भाप उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। इसमें लिग्निन, हेमिकेलुलोज, NaOH (सोडियम हाइड्रॉक्साइड) और Na₂S (सोडियम सल्फाइड) जैसे विभिन्न पदार्थ शामिल होते हैं । ब्लैक लिकर में मौजूद लिग्निन यौगिक का उपयोग करके जैव ईंधन बनाया जा सकता है।
हालांकि, आईईए रिपोर्ट के अनुसार, ऊर्जा स्रोत के रूप में काली शराब का भविष्य उज्ज्वल है, क्योंकि इसे पृथ्वी पर शीर्ष पांच सबसे आवश्यक ऊर्जा स्रोतों में से एक माना जाता है!
ब्लैक लिकर गुण
मूल गुण इस प्रकार हैं:
- वाष्पीकरण उपकरण डिजाइन का आधार: यह ऊष्मा स्थानांतरण, सामग्री विशेषताओं और प्रक्रियाओं के आधार पर डिजाइन को अनुकूलित करता है।
- शराब चक्र रसायन विज्ञान में परिवर्तन का प्रभाव: वाष्पित्रों के प्रदर्शन को सुनिश्चित करने के लिए डिजाइन मूल्य के विचलन पर नियमित नियंत्रण महत्वपूर्ण है।
- चिपचिपापन: यह गति और ऊष्मा चालन को प्रभावित करता है; तथा उच्च ठोस सामग्री और तापमान पर बढ़ जाता है।
- क्वथनांक में वृद्धि: वाष्पीकरण के दौरान बढ़ते उबलते तापमान और रासायनिक संरचना और सांद्रता के प्रभाव से उपकरण को निपटना होगा।
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ब्लैक लिकर थर्मल गुण
1. तापीय चालकता सहसंबंध:
ब्लैक लिकर की तापीय चालकता को ± 4%k, W/m°C -0.58 +1.44×10 -3 (T°C) -3.35×10 -3 (%S) के सहसंबंध के साथ प्रतिरूपित किया गया है। लगभग तीन की अनिश्चितता के साथ, यह समीकरण ठोस (%) सामग्री के संदर्भ में किसी भी दिए गए तापमान पर तापीय चालकता का सटीक मान देता है।
2. विशिष्ट ऊष्मा (Cp):
इसमें एक असमान विशिष्ट ऊष्मा होती है जिसे Cp के रूप में दर्शाया जाता है, जो ठोस पदार्थों की मात्रा और तापमान के आधार पर बदलती है। यह भिन्नता 2700 - 3900 जूल/किग्रा/°C या 0.65 - 0.95 Btu/lbm/°F तक होती है। ब्लैक लिकर के थर्मल ट्रांसफर के दौरान यह समझ ज़रूरी हो जाती है।
3. वाष्पीकरण की ऊष्मा:
वाष्प की ऊष्मा -2325 kJ/kg या 1000 Btu/lb होती है। यह पैरामीटर ब्लैक लिकर के वाष्पीकरण से संबंधित प्रक्रिया डिजाइन और अनुकूलन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जिससे इस चरण संक्रमण के दौरान आवश्यक ऊर्जा की मात्रा निर्धारित की जा सकती है।
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कागज उद्योग द्वारा उत्पादित काली शराब
इस पदार्थ में भारी मात्रा में निलंबित ठोस पदार्थ, कार्बनिक प्रदूषक और विषैले यौगिक मौजूद हैं, जिसके कारण जब इसे सीधे आसपास के जल स्रोत में छोड़ा जाता है तो गंभीर प्रदूषण होता है। इसके मुख्य खतरे निम्नलिखित हैं:
- जल निकाय में अत्यधिक फाइबर, रंगद्रव्य और अकार्बनिक नमक के साथ कागज उद्योग के अपशिष्ट की उपस्थिति के कारण इसका रंग गहरा काला हो जाता है और इसमें अजीब सी दुर्गंध आती है।
- कागज उद्योग के अपशिष्टों में पाया जाने वाला काला तरल पदार्थ कार्बनिक संदूषकों की उच्च सांद्रता के साथ पाया जाता है उच्च जैव रासायनिक ऑक्सीजन मांग (बीओडी) है 5000~40000g/L.
- लुगदी बनाने की प्रक्रिया में उपयोग की जाने वाली एक्सट्रूडेड ब्लैक लिकर में लिग्निन की उच्च सांद्रता. कागज निर्माण के लिए ब्लैक लिकर के रूप में लिग्निन सल्फोनेट उत्पाद का पूर्ण उपयोग।
- कच्चे माल के रूप में, सांद्रित, सल्फोनेटेड और धूलयुक्त काली शराब का उपयोग किया जाता है लिग्नोसल्फोनेट उत्पादों के उत्पादन में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
- विकास में पारिस्थितिक सुरक्षा और प्राकृतिक सामंजस्य के लिए, कागज बनाने वाले ब्लैक लिकर को व्यापक उपयोग के माध्यम से लिग्निन उत्पादों में परिवर्तित किया जाता है, जिससे पारिस्थितिक प्रभाव कम हो जाता है।
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कागज़ बनाने से काला तरल पदार्थ क्यों बनता है?
कागज बनाने की प्रक्रिया में तरल पदार्थ की मौजूदगी का कारण तीन प्रकार के पानी का रिसाव है।
- पहला अपशिष्ट तरल पदार्थ लुगदी बनाने और पकाने के दौरान उत्पन्न होता है, जिसे आमतौर पर कागज बनाने वाला तरल पदार्थ कहा जाता है।
- दूसरा प्रकार वह पानी है जिसका उपयोग गूदे को तरल पदार्थ से अलग करने के बाद उसे धोने, चुनने और साफ करने के लिए किया जाता है, जिसे पानी भी कहा जाता है।
- अंत में, पेपर मशीन में पानी होता है जिसे उपचारित करके पुनः उपयोग में लाया जा सकता है।
इन जल निकायों में, मध्य जल, ब्लैक लिकर निकालने के बाद बचे हुए कुल जल का 10% से अधिक हिस्सा होता है। हालांकि, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि संयंत्र द्वारा उत्सर्जित प्रदूषकों का 90% हिस्सा ब्लैक लिकर उत्सर्जन से आता है। परिणामस्वरूप, ये उत्सर्जन कागज़ मिलों में प्रदूषण का स्रोत बन जाते हैं।
कागज़ बनाने की प्रक्रिया के दौरान लिक्विड की संरचना में बदलाव आता है। कागज़ बनाने में इस्तेमाल होने वाली सामग्रियों, जैसे कि पुआल, में सेल्यूलोज, लिग्निन और हेमिकेलुलोज (ग्लाइकैन) होते हैं। कागज़ बनाने के लिए केवल सेल्यूलोज (40%) का उपयोग किया जाता है, जबकि 25% लकड़ी से प्राप्त होता है। 18% में हेमिकेलुलोज और जाइलोज के साथ-साथ पोटेशियम, नाइट्रोजन, फास्फोरस और अन्य तत्व होते हैं जिन्हें लिक्विड के साथ त्याग दिया जाता है। ब्लैक लिक्विड में लिग्निन और हेमिकेलुलोज जैसे पदार्थ, जाइलोज, पोटेशियम, नाइट्रोजन और फास्फोरस होते हैं जिनका औद्योगिक और कृषि क्षेत्र में महत्वपूर्ण उपयोग है।
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